header image  
МОЛЕКУЛЯРНО ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ  
line decor
Главная  ::  
line decor
 
 
 
 

 
 

О SageMD


SageMD (описание кода)

Код SageMD - это удобный программный пакет для исследовательских, инженерных и образовательных потребностей в дизайне атомных материалов. SageMD2 может использоваться в различных операционных системах, таких как: Linux, FreeBSD, SGI IRIX, HP-UX, IBM AIX, SUN Solaris, DEC / Compaq Tru64 UNIX и MS-Windows. Главное окно SageMD2 показано на рисунке..

Рис. Главное окно SageMD

Код SageMD2 включает графический пользовательский интерфейс (GUI) для проектирования кристаллических и молекулярных материалов в атомном масштабе, большой набор вычислительных модулей для молекулярной динамики и базы данных эмпирических потенциалов силового поля, а также интерфейсы для различных коммерческих квантовомеханических (QM) кодов. Код SageMD2 можно использовать для моделирования свойств материалов при постоянной температуре и / или постоянном давлении, для изучения поведения кристаллической решетки при растяжении или сжатии, для расчета радиальных функций распределения (RDF) и среднеквадратических отклонений (MSD) для получения атомных коэффициентов диффузии. Программное обеспечение позволяет использовать различные граничные условия, а именно: периодические граничные условия, свободные поверхности и подвижные стенки

В начало


Основные функции SageMD

  • Микроканонические (NVE), канонические (NVT), постоянное давление (NPT) и моделирование молекулярной динамики с постоянным напряжением (NST) ;
  • Парные и не парные межатомные потенциалы Парные и непарные межатомные потенциалы включены в код SageMD. Это: Морзе, модифицированный Морзе, Букингем, метод встроенного атома (EAM), QEq, Stillinger-Weber, Tersoff B, Tersoff C, модели Maruyama и т. д . ;
  • Длиннодействующие электростатические силы обрабатывается с использованием известных методов суммирования Кулона и Эвальда ;
  • Уравновешивание зарядов обрабатывается с использованием подхода QEq ;
  • Моделирование ударной волны ;
  • Различные граничные условия: периодические границы , свободные поверхности и подвижные стенки;
  • Ab initio вычисления с использованием квантовохимических кодов;
  • Один или несколько выделенных фрагментов материала моделирования могут быть указаны в вычислительной ячейке во время моделирования MD. Для этих выбранных фрагментов можно рассчитать локальные характеристики материала;
  • Код может использоваться для имитации свойств материалов, изменяющихся при воздействии различных факторов, таких как эффекты температуры, давления и ударной волны;
  • Редактирование типов и положений атомов - это способность, которая помогает легко создавать кристаллические дефекты и вычислять их свойства;
  • Кроме того, пакет кода предлагает достаточные возможности для вычисления динамики столкновений сложных многоатомных молекул;
  • Вырезка поверхностей заданной кристаллической структуры ;
  • Создание симметричных tilt и twist граничных условий;
  • Построение бикристаллических решеток. .

Возможности SageMD GUI

  • Открытие нескольких атомных или молекулярных структур в разных окнах кода ;
  • Вращение моделей и их перемещение путем перемещения мыши ;
  • Создание решеток с использованием простого в использовании постороителя решеток ;
  • Отображение и маркировка осей решетки ;
  • Выбор атомов щелчком мыши, включая опции для выбора атома с помощью бокса, шара, цилиндра и типа атома;
  • Настройка цвета и размера атома, а также цвета фона;
  • Вычисление и отображение связей между атомами;
  • Расчет расстояния и углов между атомами ;
  • Визуализация ортогональных или перспективных видов моделей ;
  • Масштабирование модели
  • Экспорт моделей в форматы car, fdf, cif, pdb и xyz ;
  • Копирование любой части экрана SageMD2 в буфер обмена в виде растрового изображения ;
  • Отображение диаграмм температуры и `изменений структуры во время моделирования MD;
  • Отображение диаграмм RDF, MSD, температуры, энергии и напряжений после моделирования MD;
  • Копирование диаграмм RDF, MSD, температуры, энергии и напряжений в MS Excel и MS Word.

Приложения

Несколько промышленных приложений, таких как:

  1. Микроэлектроника:
    • Материалы в экстремальных условиях (взрывчатые вещества, высокое давление, напряжение и т. д.) ;
    • Coating industry;
    • Неорганические материалы для различных применений (сплавы, сложные материалы с новыми механическими, тепловыми и электрическими свойствами и т. д.)
    • Биоорганические материалы;
    • Полимеры для различных применений ;
    • Химические исследования и разработки ;
    • Нанотехнологии: материалы и технологический процесс и т. д.
  2. Образование: бакалавриат и аспирантура, материаловедение, инженерия, физика и химия, молекулярная биология и т. д.
  3. Исследование: материалы и конструкция устройств в атомном масштабе .

В начало


Архитектура

Графический пользовательский интерфейс SageMD2 был разработан с использованием Fox-библиотеки fox-toolkit. Вычислительные модули написаны в Fortran 90. Графика реализована с помощью библиотеки Open GL, которая позволяет использовать инструменты расширенных 3D-графических ускорителей для быстрого создания и редактирования атомных структур

SageMD состоит из трех основных модулей:

  • ввод и обработка исходных данных;
  • численное решение уравнений движения;
  • обработка результатов расчета.

В SageMD2 имеется подходящий интерфейс для запуска квантовохимических кодов для вычислений полей межатомной и межмолекулярной сил.

В начало


 

 

Итерфейс программы

SageMD

Результаты моделирования

  Панель управления 

 

 

 

 

 

 

Задать потенциал

Суммирование по Ewald

Ударная волна

Вырезка поверхностью

 

 

 

Параметры дисплея

Выбрать цвет

Отобразить график